import java.util.Arrays;

public class TestHeap {

    public int[] elem;
    public int usedSize;

    public TestHeap() {
        this.elem = new int[10];
    }

    /*
    * 1、已知 父结点下标为：i
    *   左孩子下标：2*i+1 右孩子下标：2*i+2
    * 2、已知 孩子结点下标为：i
    *   父结点下标为：(i-1)/2
    */


    //创建一个大根堆:根值 > 左值 && 根值 > 右值   时间复杂度：O(N)
    public void createHeap(int[] array) {
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            elem[i] = array[i];
            usedSize++;
        }
        //把原始数据 给到了elem数组
        for (int parent = (usedSize - 1 - 1) / 2; parent >= 0; parent--) {
            shiftDown(parent, usedSize);
        }
    }

    /*
    * @param parent   每颗子树的根结点
    * @param len      代表每颗子树的结束位置
    */
    public void shiftDown(int parent, int len) {
        int child = 2 * parent + 1;
        //是不是一定有左孩子
        while (child < len) {
            if(child + 1 < len && elem[child] < elem[child+1]) {
                child = child + 1;
            }
            if (elem[child] > elem[parent]) {
                int tmp = elem[child];
                elem[child] = elem[parent];
                elem[parent] = tmp;
                parent = child;
                child = 2 * parent+1;
            }else {
                //此时本身就是一个大根堆
                break;
            }
        }
    }

    //插入
    public void push(int val) {
        //检查满
        if (ifFull()) {
            elem = Arrays.copyOf(elem, elem.length*2);
        }
        //存数据
        elem[usedSize] = val;
        usedSize++;
        shiftUp(usedSize-1);

    }

    //删除 只能删除堆顶元素
    public void poll() {
        if (empty()) {
            throw new HeapEmptyException("优先级队列是空的！");
        }
        //0下标 和 最后一个 交换
        int tmp = elem[0];
        elem[0] = elem[usedSize-1];
        elem[usedSize-1] =tmp;
        usedSize--;
        //向下调整
        shiftDown(0,usedSize);
    }

    public int peek() {
        if (empty()) {
            throw new HeapEmptyException("优先级队列是空的！");
        }
        return elem[0];
    }

    public void shiftUp(int child) {
        int parent = (child-1)/2;
        while (child > 0) {
            if (elem[child] > elem[parent]) {
                int tmp = elem[child];
                elem[child] = elem[parent];
                elem[parent] = tmp;
                child = parent;
                parent = (child-1)/2;
            }
        }
    }

    public boolean ifFull() {
        return usedSize == elem.length;
    }

    public boolean empty() {
        return usedSize == 0;
    }


    //堆排序 时间复杂度：O(N + N*logN)
    //升序： 建大根堆   降序： 建小根堆
    public void heapSort(){
        int end = usedSize - 1;
        while (end > 0) {
            int tmp = elem[0];
            elem[0] = elem[end];
            elem[end] = tmp;
            shiftDown(0, end);
            end--;
        }

    }


}
